进行辐射诱变育种的步骤如下资料
园艺技术专业《实验二-2 园艺植物辐射诱变育种实验》
实验一园艺植物辐射诱变育种实验
1、实验目的
了解物理诱变的原理;学习掌握物理诱变的方法;观察紫外线对蔬菜种子的诱变效应;了解黄瓜、青菜穴盘苗播种的技术,种植基质的配置;培养学生动手能力和配合能力。
2、实验原理
紫外线的波长在200-380nm之间,诱变最有效波长仅仅是在253-265nm,紫外线杀菌灯所发射的紫外线大约80%是254nm。
紫外线诱变的主要生物学效应是由于DNA变化而造成的,DNA对紫外线有强烈的吸收作用,尤其是碱基中的嘧啶,它比嘌呤更为敏感。
紫外线引起DNA结构变化的形式很多,如DNA链的断裂、碱基破坏。
但其最主要的作用是使同链DNA 的相邻嘧啶间形成胸腺嘧啶二聚体,阻碍碱基间的正常配对,从而引起植物突变。
注意:经紫外线损伤的DNA,能被可见光复活,因此经诱变处理后的种子要防止可见光照射,故经紫外线照射后样品需用
黑纸或黑布包裹。
另外,照射处理后种子不要贮放太久,以免突变在黑暗中修复。
3、实验材料和用具
材料:黄瓜种子
用具:紫外灯、恒温培养箱、培养皿、各种栽培基质、营养钵、米尺、铅笔、标签、照相机等。
4、实验步骤
①黄瓜种子在紫外灯下诱变24小时以上;
②将诱变处理的和未处理黄瓜种子于55℃的温水浸种20分钟;
③种子继续浸泡6-8小时;
④于恒温培养箱〔28℃〕催芽30小时以上;
⑤浸好种子均匀点播培养土上,再覆1厘米左右薄土;
⑥浇透水,保温保湿;
5、结果与记录
观察处理和未处理种子萌芽后的情况,记录性状变化,完成实验报告和观察记录表,总结诱变处理发生的诱变效应。
6、实验学时
3学时〔观察及调查利用业余时间进行〕。
【2019年整理】紫外线诱变育种
紫外线诱变选育α-淀粉高产菌株一、实验目的1.学习菌种的物理因素诱变育种基本技术。
2.通过诱变技术筛选出高产ɑ-淀粉酶的菌株。
二、实验原理紫外线是一种最常用有效的物理诱变因素,其诱变效应主要是由于它引起DNA结构的改变而形成突变型。
紫外线诱变,一般采用15W或30W紫外线灯,照射距离为20-30cm,照射时间依菌种而异,一般为1-3min,死亡率控制在50%-80%为宜。
被照射处理的细胞,必须呈均匀分散的单细胞悬浮液状态,以利于均匀接触诱变剂,并可减少不纯种的出现。
同时,对于细菌细胞的生理状态则要求培养至对数期为最好。
本实验以紫外线处理产淀粉酶的枯草杆菌,通过透明圈法初筛,选择淀粉酶活力高的生产菌株。
三、实验材料1.菌种产淀粉酶枯草芽孢杆菌2.器材装有15W或30W紫外灯的超净工作台、电磁力搅拌器(含转子)、低速离心机、培养皿、涂布器、10m L离心管、(1、5、10m L)吸管、250m L三角瓶、恒温摇床、培养箱、直尺、棉签、橡皮手套、洗耳球3.培养基和试剂①无菌水、75%酒精②0.5%碘液碘片1g、碘化钾2g、蒸馏水200m L,先将碘化钾溶解在少量水中,再将碘片溶解在碘化钾溶液中,待碘片全部溶解后,加足水即可。
③选择培养基可溶性淀粉2g,牛肉膏1g,N a C l0.5g,琼脂2g,蒸馏水100m L,p H6.8~7.0,121℃灭菌20m i n。
④肉汤培养基牛肉膏0.5g,蛋白胨1g,N a C l0.5g,蒸馏水100m L,p H7.2~7.4,121℃灭菌20m i n。
四、实验步骤1.菌体培养取枯草芽孢杆菌一环接种于盛有20m L肉汤培养基的250m L三角瓶中,于37℃振荡培养12h,即为对数期的菌种。
2.菌悬液的制备取5m L发酵液于10m L离心管中,以3000r/m i n离心10m i n,弃去上清液。
加入无菌水9m L,振荡洗涤,离心10m i n,弃去上清液。
水稻钴60γ射线辐照诱变育种技术规程
水稻钴60γ射线辐照诱变育种技术规程1 范围本规程规定了水稻钴60γ射线辐照诱变育种技术的术语和定义、品种选育目标、技术路线与要求、育种档案。
本规程适用于XX省水稻利用钴60γ射线辐照选育新品种。
其它自花授粉作物如大豆、小麦的钴60γ射线辐射诱变育种可参照使用。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
注:GB 4401.1 粮食作物种子第1部分禾谷类GB 10252 钴-60辐照装置的辐射防护与安全标准GB 17568 γ辐射装置设计建造和使用规范GB/T 17891-2017 优质稻谷DB23/T 020—2007 水稻生产技术规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1 水稻钴60γ射线辐射利用钴60γ射线辐射水稻种子。
4 品种选育目标4.1 生育期目标生育期日数比当地主栽品种早或晚4天以内。
4.2 品质目标品质达到GB/T 17891-2017二级以上标准。
4.3 产量目标产量比当地主推品种增加5% 以上。
4.4 抗逆目标倒伏面积<30%且植株倾斜度<30°。
X颈瘟发病率<20%。
空壳率≤20%。
5 技术路线与要求5.1 供试材料选择当地主推水稻品种种子。
并符合 GB 4401.1 的规定。
5.2 供试材料辐射播种前15d,钴60γ射线辐射供试材料,辐照剂量220Gy~300Gy,剂量率≤1.0Gy·min-1,辐射时间3.5h~5h。
辐射水平同时符合GB 10252、GB 17568的规定。
5.3 辐射材料播种时期供试材料辐射15d后进行苗床播种。
5.4 辐射后代种植与选择5.4.1 M1代当地室外温度稳定通过5℃进行苗床播种,秧龄30d~35d按辐射材料处理单株插秧,行株距30cm×13.3cm。
田间管理应符合DB23/T 020—2007。
诱变育种的过程
诱变育种的过程诱变育种是一种利用诱变剂诱发植物基因突变,从而获得具有新性状或改良性状的植物品种的育种方法。
下面是诱变育种的详细过程:1.诱变剂选择:-选择适当的诱变剂,如化学诱变剂(如亚硝基尿、乙烯甲烯磺酰胺等)或物理诱变剂(如辐射,如γ射线、X射线等)。
-选择诱变剂的浓度或剂量,根据目标物种的敏感性和诱变效果进行调整。
2.诱变处理:-将目标植物种子或组织培养物暴露在诱变剂中,以诱发基因突变。
可以通过浸泡、喷雾、渗透、辐射等方式进行处理。
-控制诱变剂的浓度和处理时间,以避免过度损伤或死亡。
3.诱变后代选择:-从诱变处理的植物中收集诱变后代(如种子、离体培养物等)。
-对诱变后代进行初步筛选,筛选出具有感兴趣性状改变的个体。
例如,根据植株形态、生长速度、花器官特征等进行观察和评估。
4.重复诱变和筛选:-重复进行诱变和筛选过程,以获得更多具有目标性状改变的植株。
-可以采用不同的诱变剂浓度、处理时间、处理方法等来增加变异性和选择范围。
5.性状评估和选择:-对诱变后代进行详细的性状评估,以确定具有理想性状的个体。
-可以通过生理性状分析、分子标记检测、遗传分析等方法来评估目标性状的改变和遗传稳定性。
6.繁殖和稳定性选育:-选择具有目标性状稳定遗传的个体进行繁殖,以确保性状的传承。
-通过连续的自交或杂交选择等育种方法,稳定和提高目标性状的表达。
7.品种鉴定和推广:-对最有潜力的诱变品系进行品种鉴定,包括品质、抗病虫害性、适应性等方面的评估。
-将经过鉴定的优良诱变品系进行推广和应用,例如进行大田试验、推广种植或商业化生产。
重要提示:诱变育种过程中需要谨慎选择诱变剂和适当的处理条件,同时进行详细的性状评估和遗传分析,以确保获得稳定和优良的诱变品种。
此外,诱变育种也需要符合法律法规和伦理要求。
[课件]辐射诱变育种PPT
辐射育种的特点(相较于传统的育种方法):
1、能提高突变频率,扩大变异范围;
2、最适于进行品种修缮; 3、可以缩短育种年限; 4、可以克服远缘杂交不亲和性; 5、方法简单,易于掌握。
电离辐射的遗传学效应在许多生物中 都有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ究,并得出两个重要结论:
①电离辐射可诱发基因突变和染色体畸变,其频率与辐射剂量 成正比; ②辐射效应是积累的。通常在相同照射剂量下,低强度长期照 射(慢性照射)与高强度短期照射(急性照射)以及连续照射 与间歇照射,诱发的突变数并不一样。
辐射诱变育种的实际应用
日本学者水泽(1967年)报道,利用γ射线照 射虹鳟卵子,能够培育出白色品系的虹鳟;
陕西省水产研究所等(1977)报道了用快中子 (镭-铍中子流)辐射对鱼苗和鱼种生长影响的 试验结果,发现经快中子辐射处理过的几种家 鱼受精卵,在鱼种阶段的生长影响的试验结果。
……
① 染色体较大的鱼类比较敏感,染色体中等大 小的鱼类次之,染色体最小的鱼类最不敏感, 即抗辐射性表较强; ② 杂种、育成种比纯种、野生中敏感; ③ 同一个体的不同细胞对辐射敏感性也有差别: 性细胞比体细胞敏感,性细胞中卵子又比精 子敏感; ④ 同一种鱼类中,处于不同发育阶段和不同生 理状态的鱼类对辐射敏感性也有很大差别: 鱼类胚胎各时期的辐射敏感性,随着胚龄的 增长而递减,幼龄个体较老龄个体敏感。
辐射诱变育种
什么是辐射诱变育种?
辐射诱变育种( radiactive mutation breeding)是利用各种 辐射线以诱发基因突变 而作为主要手段的一种 育种方式。
辐射诱变育种机理
能量较高的电磁波, 能引 起物质的电离。当物体的某 些较易受辐射敏感的部位受 到射线的撞击时, 而发生离子 化, 可以引起DNA 链断裂,当 修复时不能恢复到原状就会 出现突变。
简述诱变育种的典型流程及步骤
简述诱变育种的典型流程及步骤一、诱变育种的概述诱变育种是通过人为手段诱导植物基因发生突变,进而筛选出具有理想性状的新品种。
它可以通过物理、化学或生物学方法对植物进行诱变,使植物基因发生突变,产生新的遗传变异。
通过筛选和选择,最终获得具有经济和农艺价值的新品种。
二、诱变育种的典型流程及步骤1. 选择育种材料:选择适合诱变的育种材料是诱变育种的第一步。
通常选择普通品种、自交系或近缘种作为育种材料,以确保诱变后能够产生有用的突变体。
2. 诱变处理:诱变处理是诱变育种的核心步骤。
诱变处理可以采用物理、化学或生物学方法进行。
常见的物理方法包括辐射诱变和离子束诱变,化学方法包括化学诱变剂处理,生物学方法包括基因工程技术等。
3. 突变体筛选:在诱变处理后,需要对诱变体进行筛选,以筛选出具有目标性状的突变体。
通常可以通过形态学、生理学、生物化学等多种方法进行筛选。
例如,通过观察植株生长状况、花期、产量等形态指标,或通过测定植株的生理指标如抗病性、耐逆性等,以及通过分析植物的化学成分等来筛选突变体。
4. 突变体鉴定:在突变体筛选后,需要对突变体进行鉴定。
鉴定的目的是确定突变体的突变类型和突变位点。
常用的鉴定方法包括遗传分析、分子标记和基因组测序等。
通过鉴定突变体的突变类型和突变位点,可以更好地理解突变体的性状变化,为后续的育种工作提供依据。
5. 基因型固定:在鉴定突变体后,需要进行基因型固定。
基因型固定是指将突变体与优良品种进行杂交,通过连续的自交和选择,逐步固定突变体的基因型,同时消除不良性状和杂质基因。
这一步骤是为了确保突变体的稳定性和纯度,为后续的品种选育奠定基础。
6. 品种选育:在基因型固定后,可以进行品种选育。
根据突变体的优良性状,结合农业生产的需求,选择具有经济和农艺价值的突变体进行品种选育。
通过连续的选育和筛选,最终可以获得具有理想性状的新品种。
7. 品种测试:在品种选育后,需要对新品种进行测试。
测试的目的是评估新品种的农艺性状、适应性、产量等。
简述诱变育种的基本流程
简述诱变育种的基本流程
诱变育种是指利用诱变剂将植物的DNA或RNA转化为突变体,然后通过基因编辑技术将这些突变体转化为育种目标。
以下是诱变育种的基本流程:
1. 诱变剂选择:选择适当的诱变剂,如放射性同位素、化学物质或病毒,以确保诱变剂能够引起植物的基因突变。
2. 诱变处理:将植物或其他生物暴露在适当的诱变剂中,以诱导基因突变。
通常使用化学诱变剂、辐射诱变剂或病毒来诱导突变。
3. 检测和分析:检测诱变剂引起的突变,并对突变进行分类和评估。
可以使用生物分析技术,如PCR、测序和转录组技术,来分析突变基因和突变类型。
4. 突变基因编辑:利用基因编辑技术,如CRISPR/Cas9,将突变基因转化为
育种目标。
这些技术可以通过精确定位和修改突变基因来创造新的品种。
5. 筛选和育种:通过比较诱变育种目标品种与野生型品种,选择诱变育种目标品种并进行育种。
这可以通过自然选择、遗传变异和人工选择等方法来实现。
诱变育种是一种高效的方式,可以创造新的品种,特别是对于那些无法通过自然选择和遗传变异形成新物种的植物品种。
但是,诱变育种也存在一些潜在的风险,如诱变剂的安全性和环境污染。
因此,在进行诱变育种时,必须小心谨慎,并遵循相关的安全性和环境保护规定。
植物航天育种、种质辐射诱变试验研究程序
植物航天育种试验研究程序1、种子繁殖植物的航天育种一般是对种子进行搭载处理,回收后进行地面种植、观察和选育。
种子繁殖植物按花器官结构与授粉方式不同,可划分为自花授粉、异花授粉和常异花授粉植物三类。
(1)自花授粉植物自花授粉植物以水稻和小麦为例。
1、SP1代(卫星回收后当代,即第一代)(1)种植:种子经空间搭载后,应与地面对照种子同时播种。
尽可能做到正季播种,并适当增加株行距。
播种与苗期管理,应求精细,以保证幼苗能有较高存活率。
SP1代群体应当隔离种植,防止在种植及收获过程中发生机械混杂,也有利于防止由于经过空间搭载部分SP1植株的花粉失去授粉能力而造成田间品种间自然杂交。
实行隔离的方式大体有3种:①空间隔离,就是把SP1代材料与同类或其它亲缘植物相隔一定的空间距离进行种植,或设法在SP1代周围设置屏障;②时间隔离,即适当提早或推迟相邻植物或SP1代材料的播种期,错开与相邻植物的花期;③机械隔离,即套袋隔离,此法隔离效果最佳,但较费工。
(2)观察:经空间搭载的种子长出的SP1代植株会表现出一定程度的生理损伤。
观察与记载SP1代的生理损伤表现是航天诱变育种前期试验的一个重要步骤。
主要观察项目有:发芽率、田间出苗率、存苗率、幼苗高度、株高、分蘖成穗率、抽穗开花期、成株率、育性与不育株率、结实率和形态畸变等。
(3)选择与收获:SP1代植株由于生理损伤所致的形态变异一般不遗传。
SP1代所发生的突变大多为隐形突变,一般在当代不表现。
即使发生少数显性突变,也多以嵌合体形式存在,SP1代仍难以在整体上表现出来。
故SP1代一般不进行选择,但如遇有特殊变异类型或优异变异株,也可先行单株保留,及时套袋自交,并单株收获、保存,供SP2代种成株行,作进一步观察、选择。
有意识地利用SP1代的损伤表现与SP2代变异之间的关系,对SP1代加以归类预选,有助于提高SP2代突变体的选择机会。
对其它植株,SP1代的收获方法必须根据植物类型、选种目标、SP2群体规模、种植方法与选择方法加以确定。
诱变育种概述
工业上遇到的霉菌大多数不产生有性孢子,没有典型的有性过程。
细胞杂交得到的分生孢子还是无性孢子,形态上无特殊变化。
准性循环(体细胞杂交)的三个连续过程
准性生殖:
霉菌杂交:指通过体细胞的核融合和遗传因子的重组, 即通过准性过程而不是通过性细胞的融合。
工业上遇到的霉菌大多数不产生有性孢子,没有典型的有性过程。
四、原生质体融合技术
原生质体:有时指去了壁的细胞,是生 活细胞内全部具有生命的物质的总称, 由原生质所构成。原生质体一般由细 胞膜、细胞质和细胞核三部分组成, 是细胞内各类代谢活动的主要场所。
四、原生质体融合技术
定义:将遗传性状不同的两种菌(包括种间、种内及属间)融合 为一个新细胞的技术。即实现遗传重组。
↓ ——观察单菌落形态并统计其形态变异率 挑取单菌落传种斜面
摇瓶初筛 ↓ ——对照组 挑出高产斜面 ↓ 菌种保藏(砂土管、冻干管或制备固体孢子) ↓ 传种斜面(或直接用固体孢子) 摇瓶复筛(复筛次数及摇瓶数以及培养基种类根据情况决定) ↓ ——对照组 挑出高产菌株 作稳定性试验和菌种特性考察 ↓ 放大试验罐、中试考察 ↓ 大型投产试验
菌悬液的细胞浓度一般控制为: 真菌孢子或酵母细胞106107个/ml,放线菌或细菌108个/ml。 菌悬液一般用生理盐水(0.85%NaCl)稀释。
诱变处理
诱变剂及诱变剂量选择
在诱变处理前,一般应预先做诱变剂用量对菌体死亡数量的致死曲 线,选择合适的处理剂量。
不同微生物,使用的剂量不同;诱变率随诱变剂剂量的增加而提高 。但达到一定剂量后,再加大剂量反而会使突变率下降。
乙基磺酸乙酯(EMS)、亚硝基胍、 亚硝酸、氮芥等。
生物诱变剂
噬菌体、转座因子
诱变育种
遗传育种学第十三章辐射育种素材
居里:是放射性强度的单位,用Ci或C表示。
5.4 剂量率 剂量率在辐射育种中很重要,往往
用同一剂量处理同一个品种的种子,剂 量率不同,辐射效果也不相同。剂量率 即单位时间内射线能量的大小。单位以 伦/分或伦/小时来表示。
温度:在种子受照射后,对种子进行处理,即在 75℃或85℃处理15分钟,此种处理称“热 击”,可以降低照射后在有氧条件下吸水所产 生的敏感性。
核体积(包括植物的多倍性):辐射敏感性与 “间期”染色体体积之间呈负相关,即“间期” 染色体体积愈大,辐射敏感性愈小,否则相反; 辐射敏感性亦与DNA含量成负相关,即DNA 含量越多,辐射敏感性越差,所以多倍体植物
照射种子的方法有处理干种子、 湿种子、萌动种子三种。目前应用较 多的是处理干种子。
处理干种子的优点是:
1) 能处理大量种子; 2) 操作方便; 3) 便于运输和贮藏; 4) 受环境条件的影响小; 5) 经过辐射处理过的种子,没有污染和
散射的问题。
② 无性繁殖器官
许多园林植物是用无性繁殖的,而且 有部分园林植物从来不结种子,只依靠无 性繁殖的.
3.2 射线
衰变:原子核自发地放射出粒子或捕 获一个轨道电子而发生的裂变。粒子流是 具有一定能量的电子流。可以被铝箔或玻 璃挡住。
中子衰变
质子
质子衰变
中子
中子
电子 反中微子
质子
正电子 中微子
类似的还有宇宙射线、中子射线、统称粒子射线。
ß 射线:又称乙种射线。它是由放射性同位 素(如32P、35S等)衰变时放出来带负电荷 的粒子。重量很小,在空气中射程短,穿透 力弱。在生物体内电离作用较 γ 射线、X射 线强。
浅谈水稻辐射诱变育种
高水稻产量和质量历来受到高度重视。辐射ห้องสมุดไป่ตู้变
育种 是 利 用 射 线 ( 7射 线 、 x射 线 、8射 线 、中 子 、激光 和无线 电波等 )诱发生 物遗传性 的改变 , 经人工 选择 培育 新 的优 良品 种 的技术 。辐 射诱 变 育种具 有 打破 性 状 连锁 、实 现基 因重 组 、突 变频 率 高 、突变类 型多 、变 异性 状 稳定 和 方法 简便 等 特点 ,现 已成 为各 国水 稻育 种 家培 育新 品种 的有
文献标识码 :C
米质较 优 ,19 93年一 l9 9 4年在 四川省 区试 种 ,产
量 居 首 位 。 19 95年 5月该 品 种 经 四 川省 审 定 通 过 。 19 年一 19 年 由农 业部 农业 司、全 国种子 94 95 总 站 、全 国品种 审定 委 员会 、中 国农 科 院 科研 部 等共 同组织 在南 方 十 省 区试 种 ,产 量居 首位 。 由 于增产 显 著 , 19 96年 6月 ,该 品 种 被 列 入 “ 九 五 ”国家科技成 果重点 推广计 划指南项 目。 浙 江农业 大学利用 7射线直 接 辐射杂 种 F 育 成的早 籼新 品种 浙 辐 90 1,糙 米 的蛋 白质 含 量 高 达 1.% ,食 用 品 质 佳 ,在 湖 南 省 湘 潭 市 19 、 32 97
效方法 之一 。
1 我 国水稻辐射诱变育种的主要成就
我 国水 稻 辐射 诱 变 育种 开 始 于 2 纪 5 0世 0年
第9讲 植物辐射诱变育种
第9讲 植物辐射诱变育种20世纪20年代,H. J. Muller在果蝇上、L. J. Stadler在玉米和大麦上首次证明X射线可诱导产生变异。
1930年Nilsson-Ehle等人利用X射线诱变产生了茎杆坚硬、穗型紧密、直立型的大麦突变体;1934年D. Tollenear利用X射线育成了第一个作物突变品种——烟草Chlorina, 在生产上使用。
1948年印度利用X射线育成抗旱的棉花品种。
据统计,1950-1964年,世界各国在棉花、油菜、水稻、小麦、大豆、花生等10种作物上育成了突变品种30多个。
联合国粮农组织统计1991年统计,在51个国家,60多种种子植物上育成、推广诱变品种1087个。
1995年统计,世界在158种作物上辐射育成和推广了1932个品种,其中中国459个,占约1/4。
据FAO数据库资料(2002年11月17日):全世界诱变育成品种2253个,其中γ射线诱变品种875个。
1957年,中国农科院成立了中国第一个原子能农业利用研究所,随后各省相继成立了相关研究机构。
到1975年,我国在8种作物上育成81个突变品种,如水稻的原丰早、小麦的鄂麦6号、大豆铁丰18、花生粤油22、玉米吉单101等。
1985年统计,我国已在19种作物上育成推广突变品种216个。
一、辐射育种的特点1. 突变频率高、突变谱广突变频率——突变个体占观察个体数的比例。
突变谱——产生各种突变类型的多少。
辐射诱变的突变频率可比自然突变频率提高几百倍~上千倍。
突变范围广,类型多样,包括形态、生理、生化等多方面,如产量、品质、抗性、株型等。
2. 有效地改良品种的某个性状(既是长处,也是短处)对于综合性状良好,但有某个较大缺点的品种,若用杂交方法改良,由于基因连锁、分离重组,往往带来其它不良性状。
采用辐射诱变改良,有可能只针对个别性状缺点,而其它优良性状保持不变。
如利用辐射诱变克服了水稻品种莲塘早的高秆缺点,其它性状保持不变。
辐照育种简介
辐照育种简介辐射育种,是利用γ射线等射线诱发作物基因突变,获得有价值的新突变体,从而育成优良品种。
我国辐射突变育种的成就突出,育成的新品种占世界总数的四分之一。
特别是粮、棉、油等作物的推广,取得了显著的增产效果。
1968年,我院就开始了水稻辐射育种研究;1978年,我院在国际上率先将辐射育种用于杂交水稻改良;1983年,育成了第一个辐射选育的恢复系辐恢06;1995年,育成了适应我国南方及世界南半球种植的新组合II优838;2003年,育成了丰产性比II优838更好的新品种II优718;2005年,保护了比II优838、II优718和国内II优系列品种更优良的品种II优D069;2006年,育成了国内执行抗稻瘟病性无九级病史标准后的第一个抗病、高产、优质、香型的杂交水稻新品种;2010年,育成了高产、优质、抗逆性强的杂交水稻新品种糯优6211。
这些成果的项目来源先后得到四川省科技厅、四川省农作物育种攻关办、四川省农业厅和国家科技部、农业部等部门的支持。
我院辐射育种的主要技术方法有:一是针对当时生产上推广品种存在的问题,采用直接辐照推广品种选育新品种,如我们已育成的品种辐糯101、辐糯402、辐龙香糯、辐黑香糯、辐优63、汕优68等;二是采用辐射诱变育种与常规杂交育种相结合选育水稻新品种,如我们已育成的品种II优838、II优718、II优D069、II优69、II优9号、辐优838、辐优130、辐优151、冈优D069、禾优3号、糯优1号、糯优2号、糯优6211等;三是采用多种物理因素诱变方法不断改良恢复系,如γ射线与静水高压相结合选育出强恢复系PR616、PR1657-3-50等;四是辐射育种与分子育种相结合培育抗虫抗病的水稻新恢复系(KR01、KR02)和新保持系(K09B、K12B)。
未来水稻辐射育种的目标将向超高产优质抗病方向转变随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,选育高产、抗病、优质食用三级或三级以上稻米品种已成为当前的主要攻关目标。
诱变育种的方法
诱变育种的方法诱变育种是一种通过诱变剂来诱发植物或动物遗传物质发生突变,从而产生新的性状或变异体的育种方法。
诱变育种可以为农业、园艺和畜牧业的发展提供新的遗传资源,为作物品种改良和新品种选育提供更多的选择。
下面将介绍几种常见的诱变育种方法。
一、化学诱变化学诱变是利用化学物质诱导植物或动物的遗传物质发生突变的方法。
常用的化学诱变剂包括亚硝基脲、乙烯亚胺、氮芥等。
这些化学物质可以通过直接处理植物种子或动物胚胎来诱导突变。
化学诱变的优点是操作简单、成本低廉,但副作用较大,有可能引起不可逆的基因突变或致死。
二、辐射诱变辐射诱变是利用辐射(如X射线、γ射线、中子射线等)照射植物或动物的遗传物质,诱发突变的方法。
辐射诱变可以引起遗传物质的DNA链断裂、碱基对突变等,从而产生新的性状或变异体。
辐射诱变的优点是突变频率较高,可以诱发大量的突变体,但也存在一定的风险,如辐射剂量过大可能导致致死或致畸。
三、基因工程诱变基因工程诱变是利用基因编辑技术(如CRISPR/Cas9等)对植物或动物的遗传物质进行定点编辑,诱发突变的方法。
通过基因工程诱变可以精确地修改目标基因,实现有针对性的遗传改良。
基因工程诱变的优点是操作灵活、可控性强,但需要较高的技术水平和设备支持。
四、诱变体库筛选诱变体库筛选是利用大量的诱变体进行筛选,寻找具有目标性状的突变体的方法。
诱变体库是一种包含大量突变体的资源库,可以通过对这些突变体进行高通量筛选,快速寻找到具有目标性状的突变体。
诱变体库筛选的优点是可以大规模筛选突变体,提高筛选效率,但也需要大量的突变体资源和筛选条件的优化。
诱变育种方法的选择取决于具体的育种目标和条件。
不同的诱变方法有着各自的优缺点,适用于不同的育种需求。
在进行诱变育种时,需要根据具体情况综合考虑,选择最合适的方法。
同时,诱变育种也需要结合其他育种方法,如杂交育种、选择育种等,进行综合利用,以实现更好的育种效果。
诱变育种是一种重要的育种方法,可以为农业、园艺和畜牧业的发展提供新的遗传资源和选择。
航天育种的详细过程介绍
航天育种的详细过程介绍1.引言1.1 概述航天育种是利用航天技术进行植物育种的一种创新方式。
通过将植物种子送入太空,借助特殊的环境条件和辐射效应,可以引发植物基因的突变和变异。
这些发生变化的种子经过筛选和培育,可以培育出具有新的性状和特点的植物品种。
航天育种不仅可以提高传统育种的效率和速度,也由于太空环境的独特性而获得一些在地球上无法获得的突变体。
这为解决地球上的农作物问题和推动农业发展提供了一种新的选择。
航天育种在很多国家已经取得了一定的成果,并被广泛应用于农业生产和科学研究,其前景十分广阔。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该介绍该篇长文的整体结构和各部分的内容安排。
可以明确指出文章分为引言、正文和结论三个部分,并简要介绍每个部分的主要内容。
示例:文章结构部分的内容:本篇长文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述部分,我们将简要介绍航天育种的背景和意义。
文章结构部分将详细说明整篇长文的目录和各个部分的主要内容。
在目的部分,我们将阐述本文的写作意图和目标。
正文部分主要包括航天育种的背景和步骤两个小节。
在背景部分,我们将全面介绍航天育种的发展背景、研究意义和应用前景。
在步骤部分,我们将详细介绍航天育种的具体步骤和关键技术。
结论部分由航天育种的意义和展望未来两个小节组成。
我们将分析航天育种的意义,并探讨未来航天育种在农业、生物科技等领域的潜力和发展方向。
通过明确的结构介绍,读者能够清楚地了解到本篇长文的整体框架和各个部分的内容,有助于他们更好地理解和阅读。
1.3 目的本文的目的是详细介绍航天育种的过程,以便让读者对这一领域有一个全面的了解。
航天育种是将植物或动物置于太空环境中进行培育和繁殖的一种育种方式。
通过利用太空的特殊环境,如微重力、辐射等,可以引发生物体的突变,从而产生新的基因型和表型,为农业生产和遗传研究提供了新的可能性。
通过本文,读者将了解到航天育种的背景和步骤。
进行辐射诱变育种的步骤如下资料
进行辐射诱变育种的步骤如下:1、 辐射材料的选择辐射诱变育种效果的好坏与照射材料本身关系很大, 实践证明:凡是选材恰当,收效就快而好,例如已经育成的水稻原丰早,小麦鄂麦 6号,大豆铁丰18号,花生粤油22号等都是选择综合性状比较好的品种,通过辐射处理克服 1-2个不良性状而获得成功的。
在辐射材料的选择方面应注意以下几点:第一,对辐射材料进行全面分析,明确其需要改良的性状,如提早成熟期,增强抗病 性,改善品质,矮化等。
第二,辐射处理材料,一定要综合性状优良,仅仅存在个别不良性状,如熟期迟、植 株高、不抗病、品质差等,而这些性状又是辐射诱变中比较容易出现突变的性状。
第三,把辐射诱变与杂交结合起来,如对杂交当代或低世代材料进行辐射处理,或者 将亲本花粉经辐射处理后再行杂交,也可利用突变体进行互补杂交。
第四,把辐射诱变与单倍体育种结合起来,如把准备接种用的材料,用辐射处理来提 高诱导率和分化率,或以愈伤组织和花粉植株作为辐射诱变材料。
这样,既可以提高突变率又可以加速纯化,进一步缩短育种年限。
2、 日照量的选择在一定的照射量范围内,突变率随照射量的增加而提高,但是,辐射的损伤效应也相应 提高。
因此,一定要选用适宜的照射量,达到既有较高的突变率又有足够的群体供选择。
要选择适宜的照射量,这就要考虑作物辐射的敏感性,考虑各种作物的“半致死照射量”“临界照射量”和“致死照射量”等指标。
所谓“半致死照射量”即经过照射后植株成活率 占50%的照射量,“致死照射量”即经过照射后引起全部植株死亡的照射量;照射后植株成 活率占40%的照射量称“临界照射量”。
通常采用“临界照射量”作为辐射诱变育种的适宜 照射量,但也有用“半致死照射量”或高于“半致死照射量“。
另外,不同照射量率也有不 同的辐射生物效应。
在同一照射量的情况下, 有的照射量率高的出现死亡,照射量率低的生长正常,也有的恰恰相反。
所以不但要注意照射量的高低,还应注意采用适当的照射量率。
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进行辐射诱变育种的步骤如下: 1、辐射材料的选择辐射诱变育种效果的好坏与照射材料本身关系很大,实践证明:凡是选材恰当,收效就快而好,例如已经育成的水稻原丰早,小麦鄂麦6号,大豆铁丰18号,花生粤油22号等都是选择综合性状比较好的品种,通过辐射处理克服1-2个不良性状而获得成功的。
在辐射材料的选择方面应注意以下几点:第一,对辐射材料进行全面分析,明确其需要改良的性状,如提早成熟期,增强抗病性,改善品质,矮化等。
第二,辐射处理材料,一定要综合性状优良,仅仅存在个别不良性状,如熟期迟、植株高、不抗病、品质差等,而这些性状又是辐射诱变中比较容易出现突变的性状。
第三,把辐射诱变与杂交结合起来,如对杂交当代或低世代材料进行辐射处理,或者将亲本花粉经辐射处理后再行杂交,也可利用突变体进行互补杂交。
第四,把辐射诱变与单倍体育种结合起来,如把准备接种用的材料,用辐射处理来提高诱导率和分化率,或以愈伤组织和花粉植株作为辐射诱变材料。
这样,既可以提高突变率又可以加速纯化,进一步缩短育种年限。
2、日照量的选择在一定的照射量范围内,突变率随照射量的增加而提高,但是,辐射的损伤效应也相应提高。
因此,一定要选用适宜的照射量,达到既有较高的突变率又有足够的群体供选择。
要选择适宜的照射量,这就要考虑作物辐射的敏感性,考虑各种作物的“半致死照射量”“临界照射量”和“致死照射量”等指标。
所谓“半致死照射量”即经过照射后植株成活率占50%的照射量,“致死照射量”即经过照射后引起全部植株死亡的照射量;照射后植株成活率占40%的照射量称“临界照射量”。
通常采用“临界照射量”作为辐射诱变育种的适宜照射量,但也有用“半致死照射量”或高于“半致死照射量“。
另外,不同照射量率也有不同的辐射生物效应。
在同一照射量的情况下,有的照射量率高的出现死亡,照射量率低的生长正常,也有的恰恰相反。
所以不但要注意照射量的高低,还应注意采用适当的照射量率。
几种主要作物的照射量范围如表1。
3、辐射处理的方法辐射处理的方法有两种:一是外照射,二是内照射。
(1) 外照射 就是应用X 射线、γ射线和中子进行辐射处理。
照射的器官有:种子:可以用干种子、湿种子和萌动种子。
花粉:可以采摘穗子或花枝进行照射,也可以直接收花粉粒置于指形管内进行照射。
子房:除掉花药中的雄蕊,照射后再用正常花粉进行授粉。
营养器官:用鳞茎、块茎、枝条、接芽等,进行照射。
(2) 内照射第一, 用放射性同位素32P 、35S 等配成一定比强溶液进行浸种或其它处理。
放射性同位素比强计算公式为t 0N KN =。
N 0为原比强,N t 为工作时比强,K 为常数,可以用小时数查表,也可以用Tt查表(t 为出厂后经过的天数,T 为半衰期)。
例如原比强为1.4微居里/每毫升,经过8天后工作比强为:946.048.14,1N t ==微居里/毫升(K 查表为1.48) 第二, 取放射性同位素施于土壤,使作物吸收。
第三,取放射性同位素溶液注入植物茎秆叶芽、花芽等部位。
第四,供给作物14CO2,使其通过光合作用吸收14C同化到代谢产物中去。
第五,用棉花球浸入放射性溶液中或取放射性溶液做成膏药再敷贴在花芽或植物生长点上,使之产生芽变。
采用上述方法,需要有一定的防护设备,并要严防放射性物质的污染,处理过的材料在一定时间内尚带有放射性,不能作食用或饲用。
4、辐射后代的选育辐射后代性状遗传特点和杂种后代不完全一样,因此,后代的处理方法也不完全相同。
但选择的基本方法和育种程序是基本相同的。
(1)辐射一代的选育辐射一代是由辐射处理过的种子长成的植株,通常用M1表示(也可根据应用的射线种类如X射线、γ射线、中子等分别用X1、γ1、n1表示)。
经辐射处理的M1植株,由于受射线的抑制及辐射损伤,常常表现种子发芽较慢、成苗率低、植株发育延迟、生长矮小等特点,特别是在高照射量下表现更为突出。
例如大豆经15,000γ照射后种子的胚根、胚芽虽能膨大,但不能出土,有的出土后很快就死亡;水稻经30,000γ照射后常出现白花苗;小麦经20,000γ照射后,出现双穗,穗颈扭曲,小穗丛生;玉米出现返祖现象;高粱出现不同程度的不育现象,抽穗困难;棉花真叶皱缩等等。
以上这些形态变异通常是不遗传的。
另外,由于种胚是多细胞的,在照射种子时,不是胚的全部细胞都发生改变,变异只发生在胚内的部分细胞,因此由这些细胞长成的分蘖或枝条才有变异,而其余细胞长成的分蘖或枝条则仍然是正常的,这样的植株称为“嵌合体”。
M1代产生的变异一般在表面上看不出来,也就是说变异多呈隐性状态,只有经过自花授粉,在同质结合的情况下,变异才表现出来,因此,在M2代会出现各种分离。
M1代种子应按品种、处理和照射量分小区稀播,以便观察和分株选苗,同时播种未经照射的原品种作为对照。
M1植株的组织是异质的,变异呈隐性状态,因此,M1代一般不进行选择,而是根据辐射处理后成活株的多少,材料的变异程度和人力、物力条件,按小区混收或分株分穗收获,下代混播或按株、穗分行播种,以便于观察和选择。
如果材料过多,工作量过大,也可以采用一株一穗一粒法、一株二穗二粒法和一株三穗三粒法,或以更少量的种子留种。
但一般供M2代种植的植株数应不少于1000株。
收获脱粒后材料,要按照处理、单株或单穗编号、登记,妥善保存,以备下代播种。
异花授粉作物如玉米、高粱等M1代应注意套袋隔离,自交留种。
(2)辐射二代的选育辐射二代(M2)是分离最大的一个世代,能遗传的变异大多在M2代表现出来。
在M2代应根据育种目标,进行严格的单株选择,大量淘汰不符合要求的单株。
M2代怎样种植和选择,应根据M1代收获情况而定。
M1代分株分穗收获的,M2代以株行或穗行种植,同时种植对照种,以便于比较鉴定。
选择时首先进行株系或穗系比较,然后在优良的株系、穗系中选择符合育种目标要求的优良单株。
M1代混合收获的,M2代就混合种植,选择时根据育种目标挑选优良单株,或者根据育种的不同要求,按各种主要性状的不同表现,分类型进行混合选择(即集团选择法)。
分株分类型选择的材料须分别收获、脱粒、编号,供下一代继续鉴定。
在M2代中,除分离出明显的变异类型,如早熟、矮化、抗病等,还会出现形态差异小的类型,如穗形、粒形等不同,这些变异也可能有一定的经济价值。
因此,对明显和不明显的变异,都应注意选择。
M2代还可根据早熟变异的特点,采用混播少本丛插法,然后进行选择;根据矮秆变异的特点,进行苗期鉴定,选取叶间距短,叶片较宽而短,叶色浓绿的植株。
如果进行抗病育种,从M2开始应进行人工接种鉴定。
(3)辐射三代及其以后各代的选择M3代也是一个分离世代,但比M2代分离要小,变异也比较明显,其分离率与采用的照射量的高低及照射处理材料的遗传稳定程度有关。
同一品种,照射量高低与分离比率成正相关,照射量高的比照射量低的后代分离比例大;同一照射量处理杂种后代比推广种分离比例大。
据有些单位试验结果,在M2代获得的变异类型,不少在M3代就可以稳定。
M3代种植M2代选株,每一选株种一至数行,同时隔一定距离种植对照行,除注意观察记载选育目标的性状外,还要注意记载综合性状。
M3代应以选择优良的系统为重点。
如果中选的优良系统中还有分离,可再选择优良的单株,供下一代继续鉴定评选。
对M3代表现优良并已趋于整齐的系统,可按系统为单位,混收脱粒,进行初步测产,同时选留一定数量的单株在下一代继续以株系为单位种植,进行鉴定评选,待该品系优良性状基本稳定,再扩大繁殖。
辐射处理的材料,通常到M4代遗传性已基本稳定。
M4代以系统为单位种植,即M3代的每一优良单株种一至数行,在M4代以选择优良、整齐的系统为主,当选的优良品系在下一代进行产量比较和初步繁殖。
如果M4代系统内植株间仍存在差异,还要继续进行单株选择,直至基本稳定。
M5、M6代的种植与选择方法与M4代相同。
辐射后代的处理方法,虽与常规育种不完全相同,但其选择的基本方法,以及M3代以后的选系产量比较、异地选育、多点试验、加速世代等一系列育种程序及试验区大小,株行距,种植方式等均与常规育种相同,可以参照采用。
以上各辐射世代的处理方法,一般适于自花授粉作物。
高粱、谷子等异花授粉作物也可以用。
但是,这类作物天然杂交率比较高,在品种不纯的情况下,M1代就有可能出现性状分离现象,所以在M1代就可选择。
为了避免天然杂交,辐射早代中符合需要的植株,要在开花期套袋隔离,以后各代可在隔离区选择。
利用辐射方法选育玉米自交系,在辐射处理后,从M1起就应套袋自交,直至自交系性状稳定后,再在隔离区内繁殖,选配组合。
(4)辐射处理无性繁殖器官后代的选育用射线照无性繁殖器官,诱发变异的特点有二:一是无性繁殖器官经过辐射以后,幼芽的体细胞会发生变异,发育成变异的幼芽或枝条,并可通过无性繁殖的方法遗传给后代,因此,不会发生象有性繁殖那样复杂的分离现象。
二是无性繁殖作物在遗传性上大多是异质的,因此,变异一经发生,在当代就表现出来。
一般经过辐射处理的无性繁殖器官在萌发过程中,发生变异的细胞分裂较慢,生活力弱,生长发育不如正常细胞。
为了给发生变异的细胞创造良好的生长发育条件,促使它增殖,让变异表现出来,可采用多次剪顶芽、剪侧枝的办法,促使其茎部长出更多的侧枝,然后分别栽插或嫁接,以增加选择的机会。
无性繁殖作物M1代就可产生分离,而且产生的变异可以通过无性繁殖传给后代,稳定较快。
因此,辐射处理后优良变异材料的选择,主要在M1代进行,然后分系比较,再选择优良品系进行产量比较试验和繁殖。